基于模糊PID的双舵轮AGV控制系统设计

发布时间：2023-09-14 05:52

　　在这个科技飞速发展的时代,随着世界对制造业的要求越来越高,自动化、智能制造、柔性生产单元成为了企业发展的目标。要实现这些目标,工业机器人,视觉系统,无人化车间这些名词逐渐被人们所熟悉。而AGV(即自动导向小车)是一种集自动化、各种传感器技术、高精度控制系统与一身的设备,在自动化需求极大的时代,AGV的发展具有很重要的现实意义。本课题通过分析AGV小车的结构特点,以对角布置双舵轮驱动AGV为研究对象,建立其运动学模型以及系统的状态空间方程,利用模糊控制不需要精确数学模型的特点,以及对非线性系统较好的控制性,采用模糊控制技术与PID控制结合的方式,来调节小车在路径跟踪过程中产生的位置偏差与角度偏差,来提高AGV小车的工作效率。首先,本文分析了AGV的驱动方式和运动特性的关系,提出一种对角布置舵轮驱动,配合两个万向轮的AGV结构,分析了这种结构的性能,并建立它的运动学模型,计算它的运动学方程,分析其二自由度模型下前后轮转角与质心坐标的关系,建立了以行驶过程中偏差为变量的状态方程,在此基础上,代入电机物理学公式,从而建立了整个AGV系统的状态空间表达式。其次,由于建模条件过于理想,AGV在实际...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 AGV发展和研究现状
        1.2.1 AGV国外发展现状
        1.2.2 AGV国内发展现状
        1.2.3 AGV国内外研究现状
        1.2.4 AGV小车导航技术
        1.2.5 控制器算法的研究
    1.3 主要研究内容
第二章 双舵轮AGV的运动学建模
    2.1 AGV小车机械结构
        2.1.1 AGV驱动方式
        2.1.2 AGV轮系布置方式
    2.2 双舵轮AGV不同行走姿态分析
    2.3 双舵轮驱动AGV运动学分析
    2.4 双舵轮AGV状态空间方程
        2.4.1 AGV运动学状态空间模型
        2.4.2 AGV整体状态空间方程
    2.5 本章小结
第三章 双舵轮AGV的控制系统的设计与研究
    3.1 模糊控制原理
        3.1.1 模糊控制简介
        3.1.2 模糊控制的优点
        3.1.3 模糊控制器模块
    3.2 模糊控制器设计
        3.2.1 模糊控制器结构设计
        3.2.2 模糊控制规则设计
    3.3 本章小结
第四章 PID控制与模糊控制的结合
    4.1 PID控制简介
    4.2 常用PID调节器及其作用
    4.3 模糊PID控制器的设计
        4.3.1 具有PID功能的模糊控制器
        4.3.2 PID模糊控制器复合设计
        4.3.3 PID初始参数整定
    4.4 本章小结
第五章 控制系统的MATLAB仿真
    5.1 MATLAB Simulink简介
    5.2 模糊PID控制器的仿真
        5.2.1 仿真简化
        5.2.2 仿真平台搭建
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢



本文编号：3846682